KR101681659B1 - 인분의 처리를 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

인분의 처리를 위한 방법은 다음 단계들: (1) 그것을 통해 배설물이 챔버(5)로 유입되는 상부 개구를 갖는 상기 챔버(5)를 제공하는 단계; (2) 고체 배설물이 중력에 의해 먼저 전방 저장 영역(13)에 저장되고, 다음으로 후방 저장 영역(14)에 저장되어 상기 챔버(5) 내의 다공판(6) 위에 층을 형성하도록 하며, 소변이 상기 다공판(6)에서의 구멍들을 통해 소변 저장 영역(15)으로 떨어지도록 하는 단계; (3) 환기 시스템에 의해 챔버(5) 내부를 환기시키고, 상기 챔버(5) 내에서 간접 히트 소스(7)를 제공하는 단계;를 포함한다. 인분의 처리를 위한 장치는 상기 챔버(5), 상기 전방 저장 영역(13) 및 상기 후방 저장 영역(14)을 갖는 다공판(6), 소변 저장 영역(15), 상기 환기 시스템 및 상기 간접 히트 소스(7)를 포함한다.

Description

인분의 처리를 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR TREATMENT OF HUMAN EXCREMENT}

본 발명은 인간의 몸으로부터 배출되는 것과 같은 배설물을 수집하여 건조시킴으로써 인분을 처리하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 환경을 오염시키지 않고 인간의 몸으로부터 배출되는 것과 같은 배설물을 수집 및 건조시켜 인분을 처리하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

물에 의해 퍼지는 시스템이 가용하지 않는 많은 지역들에서, 인분이 인체로부터 배출되는 때에 사람들은 보통 인분을 컨테이너에 수집한다. 상기 인분은 혐기성 분해를 거치는 동안 짚과 함께 축적된다. 그러한 더미는 환경을 오염시키는 악취를 발한다.

또한, 상기 상태를 개선하기 위해 많은 이전에 알려진 생물학적 화장실들이 있다. 그러나, 이러한 생물학적 화장실들은 배설물이 통로를 더럽혀 다음 사용자에게 불쾌감을 야기시키고, 배설물이 높은 더미(pile)를 형성하여 특히 중앙 부분에서 건조되기가 어려워지며, 새로운 배설물이 건조 처리를 방해하기 때문에 건조 효과 및 관리의 측면에서 만족시켜주지 못한다. 본 발명은 종래 기술의 단점을 극복하기 위한 개선된 방법 및 장치를 위해 필요하다.

본 발명의 목적은 인체로부터 배출된 배설물을 수집 및 건조시킴으로써 인분을 처리하기 위한 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 인체로부터 배출된 배설물을 수집 및 건조시킴으로써 인분을 처리하기 위한 장치를 제공하는 것이다.

앞에서 언급된 목적들을 달성하기 위해, 본 발명의 일 양태는 인분의 처리를 위한 방법을 제공하며, 상기 방법은 배설물이 챔버(chamber)로 유입되는 상부 개구(top opening)를 갖는 챔버를 제공하는 단계를 포함한다.

상기 방법은 또한 상기 챔버 내부의 상부 절반의 전체 길이 및 전체 폭을 가로지르는 저장용 다공판(storing porous plate)을 설치함으로써 상기 배설물이 상기 챔버 내에서 층을 형성하도록 하는 단계를 포함하며, 상기 판(plate)의 상부는 상기 상부 개구의 배출구의 중심 아래에 수직으로 놓여진 등변-삼각형 기반의 피라미드의 형태로 돌출부를 가지며, 판의 중심선에 수직으로 교차된 등변-삼각형 기반의 하부 측을 갖도록 특징을 이루고, 상기 판은 아래쪽으로 더 경사지고, 그런 다음, 일련의 물결 주름들의 형태로 상부 개구로부터 수평으로 멀어지고, 그에 의해 상기 배설물이 상기 피라미드 아래로 이동하며 그런 다음 중력에 의해 상기 판을 가로지른다.

상기 방법은 상기 다공판에서 구멍들을 통해 액체 소변이 상기 챔버의 소변 저장 영역으로 떨어지도록 하는 단계를 더 포함한다.

상기 방법은 또한 두 개의 고체 배설물 저장 영역들 즉 상기 상부 개구 아래에 위치된 전방 저장 영역 및 상기 상부 개구로부터 떨어져 위치된 후방 저장 영역을 설정하는 단계를 더 포함하며, 상기 영역들은 상기 물결 모양 판의 상부에서 수직 배플을 설치함으로써 분리되며, 그에 의해 고체 배설물은 먼저 전방 저장 영역에 저장되고, 다음으로 후방 저장 영역에 저장된다.

상기 방법은 상기 전방 저장 영역의 상부 천정 영역에 위치되는 환기 시스템에 의해 챔버 내부를 환기시킴으로써 고체 배설물을 건조시키는 단계를 여전히 더 포함하며, 상기 후방 저장 영역의 끝벽을 통해 공기를 끌어내고, 상기 소변 저장 영역으로 상기 다공판을 통해 내려가며, 상기 환기 시스템을 통해 배출되기 전 상기 다공판을 통해 백업시킨다.

상기 방법은 접촉이 없이 열이 상기 고체 배설물 층들을 관통하는 챔버 내부의 간접 히트 소스를 제공하는 추가의 단계를 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태는, 배설물이 챔버로 유입되는 상부 개구를 가지는 챔버를 제공하는 단계를 포함하는 인분의 처리를 위한 장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따라서, 상기 상부 개구는 위쪽으로-뾰족한(tapered) 내부를 갖는 보올(bowl)에 의해 형성되며, 상기 상부 입구의 내부(inner) 둘레는 상기 내부(interior) 둘레 보다 더 작고, 상기 보올은 그 안에 경사진 내부 트로프(inclined inner trough) 및 수직 내부 트로프(vertical inner trough)를 갖도록 제공되며, 둘 다 아래쪽으로 확장하고 있어, 그에 의해 배출구를 갖는 터널을 형성하고, 시각적으로 최소화하도록 챔버 내부로 관통하는 수직 경로를 제공한다. 상기 트로프들의 내부 표면들의 각각은 배설물의 미끄러짐을 개선하는 코팅(coating)으로 덮혀진다. 상기 경사진 트로프는 상기 보올의 상부 입구의 중심부에 수직으로 중심화된 하부 단부를 갖는다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 상기 상부 개구는 직사각형(oblong) 내부를 갖는 스콰트 팬(squat pan)에 의해 형성되며, 상기 스콰트 팬은 경사진 내부 트로프 및 상기 경사진 내부 트로프에 대향하는 수직 내부 트로프를 그 안에 갖도록 제공되며, 둘 다 아래쪽으로 확장하고 있어, 그에 의해 배출구를 갖는 터널을 형성하며, 시각적으로 최소화하도록 챔버 내부로 관통하는 수직 경로를 제공한다. 상기 트로프들의 내부 표면들의 각각은 배설물의 미끄러짐을 개선하는 코팅으로 덮혀진다. 상기 경사진 트로프는 상기 스콰트 팬의 상부 입구의 중심점에 수직으로 중심에 있는 하부 단부를 갖는다.

상기 장치는 상기 챔버 내부의 상부 절반의 전체 폭 및 전체 길이를 가로질러 고정시킨 저장용 다공판을 포함하며, 상기 판의 상부는 상기 상부 개구의 배출구의 중심 아래에 수직으로 놓여진 등변-삼각형 기반의 피라미드의 형태로 돌출부를 가지며, 상기 판의 중심선에 수직으로 교차된 등변-삼각형 기반의 하부 측을 갖도록 특징을 이루고, 상기 판은 아래쪽으로 더 경사지고, 그런 다음, 일련의 물결 주름들의 형태로 상부 개구로부터 수평으로 멀어지도록 확장하며, 그에 의해 상기 배설물이 상기 피라미드 및 상기 경사 아래로 이동하고 그런 다음 중력에 의해 상기 판을 가로지르며, 상기 액체 소변이 상기 다공판에서 구멍들을 통해 상기 챔버의 소변 저장 영역 속으로 떨어진다.

상기 장치는 두 개의 고체 배설물 저장 영역들 즉 상기 상부 개구 아래에 위치된 전방 저장 영역 및 상기 상부 개구로부터 떨어져 위치된 후방 저장 영역을 더 포함하며, 각 영역은 상기 물결 모양 판의 상부에서 수직 배플에 의해 분리되고, 그에 의해 상기 고체 배설물은 먼저 전방 저장 영역에 저장되고, 다음으로 후방 저장 영역에 저장된다.

상기 장치는 상기 전방 저장 영역의 상부 천정 영역에 위치되는 환기 시스템에 의해 챔버 내부를 환기시킴으로써 고체 배설물 층들을 건조시키기 위한 수단을 여전히 더 포함하며, 상기 환기 시스템은 상기 후방 저장 영역의 끝벽을 통해 공기를 끌어내고, 상기 소변 저장 영역으로 상기 다공판을 통해 내려가며, 상기 환기 시스템을 통해 배출되기 전 상기 다공판을 통해 백업시킨다.

상기 장치는 접촉이 없이 열이 상기 고체 배설물을 관통하는 챔버 내부의 간접 히트 소스를 제공하는 수단을 더 포함한다.

본 발명이 이제 예시의 방법으로서 도면들을 참조하여 상세히 설명될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에서 사용되기 위한 보올의 투시도이다.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에서 사용되기 위한 스콰트 팬의 투시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에서 사용되기 위한 다공의 저장판의 투시도이다.
도 4는 도 1의 보올과 함께 사용된 본 발명의 상기 실시예의 단면도이다.

도 1은 본 발명에서 사용되기 위한 보올(1)의 투시도이다. 대변 및 소변을 보기 위해 위에 앉기 위해 제공되는 상기 보올(1)은 상기 배설물이 그 내부 벽을 더럽히는 것을 피하기 위해 상기 상부 입구의 내부 둘레가 상기 보올(1)의 내부 둘레보다 더 작은 어떤 면에서 위쪽으로-뽀족한 내부를 포함한다. 상기 보올(1)은 안쪽으로 및 아래쪽으로 확장하는 경사진 내부 트로프(2) 및 상기 경사진 트로프(2)에 대향하는 수직 내부 트로프(3)를 더 포함하며, 상기 트로프들(2, 3)의 각각은 시각적으로 최소화하도록 상기 챔버(5)의 내부로 관통하는 배출구(4)를 갖는 수직 경로를 형성하는 곡선의 표면을 갖는다. 상기 트로프들(2, 3)의 내부 표면들 각각은 배설물의 미끄러짐을 개선하는 코팅으로 덮혀진다. 상기 경사진 트로프(2)는 도 1에 분명히 도시된 바와 같이 사람 몸이 정상적인 자세로 상기 보올(1) 위에 앉을 때, 상기 사람 몸의 항문이 상기 배출구(4)의 중심 영역 위에 수직 위치에 있어, 고체 배설물이 상기 경로를 통해 직접적으로 상기 챔버(5)에 유입될 수 있도록 하기 위해 상기 보올(1)의 상부 입구의 중심점에 수직으로 중심화된 하부 단부를 구비하며, 소변은 상기 경사진 트로프(2) 상에서 뒤쪽에 남겨진 여전히 잔존하는 고체 배설물을 상기 챔버(5) 속으로 밀어낸다.

대안적으로, 도 2의 스콰트 팬(1a)은 도 1의 보올(1) 대신에 사용된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 대변 및 소변을 보기 위해 가로질러 쪼그려 앉기 위해 제공되는 스콰트 팬(1a)은 직사각형 내부를 포함한다. 상기 스콰트 팬(1a)은 내부로 및 아래쪽으로 확장하는 경사진 내부 트로프(2a) 및 시각적으로 최소화하도록 상기 챔버(5)의 내부로 관통하는 배출구(4a)를 구비하여 수직 경로를 형성하는 상기 경사진 트로프(2a)에 대향하는 수직 내부 트로프(3a)를 포함한다. 상기 트로프들(2a, 3a)의 내부 표면들 각각은 상기 배설물의 미끄러짐을 개선하는 코팅으로 덮혀진다. 상기 경사진 트로프(2a)는 도 2에 분명히 도시된 바와 같이 사람 몸이 정상적인 쪼그려 앉은 자세로 상기 스콰트 팬(1a)을 가로질러 쪼그려 앉을 때, 상기 사람 몸의 항문이 상기 배출구(4a)의 중심 영역 위에 수직 위치에 있어, 고체 배설물이 상기 경로를 통해 직접적으로 상기 챔버(5)에 유입될 수 있도록 하기 위해 상기 스콰트 팬(1a)의 상부 입구의 중심점에 수직으로 중심화된 하부 단부를 구비하며, 소변은 상기 경사진 트로프(2a) 상에서 뒤쪽에 남겨진 여전히 잔존하는 고체 배설물을 상기 챔버(5) 속으로 밀어낸다. 상기 보올(1) 및 상기 스콰트 팬(1a)의 사이의 차이점에 관계 없이, 그들 각각의 내부 트로프들(2, 2a 및 3, 3a)은 상기 챔버(5)의 상부 개구로서 그들 사이에 수직 경로를 제공하는 배출구(4, 4a)를 형성한다.

도 3은 상기 본 발명에서 사용되기 위한 저장용 다공판(6)의 투시도이다. 상기 판(6)의 상부 부분은 등변-삼각형 기반 피라미드(6a)의 형태로 돌출부를 가지며, 상기 피라미드(6a)의 상기 등변-삼각형 기반의 하부 측은 상기 판(6)의 중심선에 수직으로 교차하며, 상기 판(6)은 아래쪽으로 더 경사지고, 그런 다음, 일련의 물결 주름들(6b)의 형태로 수평으로 확장되고 홀들(holes)이 상기 경사의 하부 표면 및 상기 물결 무늬 영역(6b)의 표면에서 분배되어 소변이 떨어지도록 하며, 상기 판을 통해 공기 통과를 허용하고 그에 의해 수직 베플(6c)이 상기 물결 무늬 영역(6b) 상부에 고정된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 도 1에 따라 보올(1)로 덮혀진 챔버(5)는 상기 상부 개구에 인접하여 위치된 제1 끝벽, 상기 상부 개구로부터 떨어져 위치된 제2 끝벽, 및 상기 끝벽들 사이에서 확장하는 한 쌍의 측벽들(하나만이 도시됨)에 의해 형성된다. 도 3에 도시된 바와 같이 상기 저장용 다공판(6)은 상기 챔버(5)의 상부 절반의 전체 길이 및 전체 폭을 가로질러 설치되고, 상기 피라미드(6a)의 상부는 상기 상부 개구의 배출구(4)의 중심 아래에 수직으로 위치되며, 상기 등변-삼각형 기반의 하부 측은 상기 판(6)의 중심선에 수직으로 교차하고 그에 의해 상기 피라미드(6a)는 배설물의 이동이 상기 판(6)의 주 경사 아래로 넓어져 중력에 의해 물결 모양의 판(6b)을 가로지르도록 3개의 경사들을 제공한다. 상기 수직 베플(6c)은 상기 상부 챔버 내부를 2 개의 분리된 저장 영역들 즉 전방 저장 영역(13) 및 후방 저장 영역(14)으로 구분하며, 고체 배설물은 상기 전방 저장 영역(13)에 먼저 저장되고, 다음으로 후방 저장 영역(14)에 저장된다. 상기 소변은 상기 다공판(6)에서 홀들을 통해 상기 소변 저장 영역(15)으로 떨어진다. 배기 팬(exhaustion fan)(9) 및 풍력 터빈(wind turbine)(10)으로 덮힌 환기 덕트(ventilating duct)(8)를 포함하는 환기 시스템의 세트는 상기 전방 저장 영역(13)의 상부 천장 영역에 위치하여 후방 저장 영역(14)의 끝벽(11)을 통해 공기를 끌어내고, 상기 소변 저장 영역(15)으로 상기 다공판(6)을 통해 내려가며, 상기 환기 시스템을 통해 배출되기 전 상기 다공판(6)을 통해 백업시킨다. 간접 히트 소스(indirect heat source)(7)는 접촉 없이 건조를 증진시키기 위해 상기 후방 저장 영역(14)에 위치한다. 초과의 액체 소변은 고체 배설물 층들의 범람을 피하기 위해 판(6) 아래에 위치된 넘침 배출구(overflow exit)(12)를 통해 소변 저장 영역(15)의 밖으로 빠진다. 결국 완전히 건조된 유기 무해 물질(organic harmless substance)은 상기 후방 저장 영역(14)에서 맨홀 커버(16)를 통해 얻어진다.

비록 본 발명의 구조들 및 기능들과 함께 실시예들이 상세히 설명되었으나, 많은 수정들 및 변형들이 상기에 개시된 교시들로부터 만들어질 수 있다. 그러므로, 본 발명의 범위에 균등한 어떠한 수정 및 변형은 첨부된 청구범위들의 범위 내에 포함되는 것으로 당업자들에게 이해되어야 한다.

Claims (9)

1. 배설물이 챔버(5)로 유입하도록 통하는 상부 개구를 구비하는 상기 챔버(5)를 제공하는 단계;
   챔버(5) 내부의 전체 폭 및 전체 길이를 가로지르는 다공판(porous plate)(6)을 설치함으로써 배설물이 챔버(5) 내에서 층을 형성하도록 하는 단계로서, 상기 다공판(6)의 상부는 상기 상부 개구의 배출구(4, 4a)의 중심 아래에 수직으로 놓여진 등변-삼각형 기반의 피라미드(6a)의 형태로 돌출부를 가지며, 판(6)의 중심선에 수직으로 교차된 등변-삼각형 기반의 하부 측을 갖도록 특징을 이루고, 상기 판(6)은 아래쪽으로 더 경사지고, 그런 다음, 일련의 물결 주름들(6b)의 형태로 상부 개구로부터 수평으로 멀어지고, 그에 의해 배설물이 중력에 의해 상기 피라미드(6a) 및 상기 경사 아래로 이동하여 상기 다공판을 가로지르는, 상기 층을 형성하도록 하는 단계;
   액체 소변이 상기 다공판에서의 구멍들을 통해 상기 소변 저장 영역(15)으로 떨어지도록 하는 단계;
   두 개의 고체 배설물 저장 영역들 즉 상기 상부 개구 아래에 위치된 전방 저장 영역(13) 및 상부 개구로부터 떨어져 위치된 후방 저장 영역(14)을 설정하는 단계로서, 상기 영역들은 상기 물결 모양 판(6b)의 상부에서 수직 배플(6c)을 설치함으로써 분리되는, 상기 저장 영역들을 설정하는 단계;
   고체 배설물을 상기 전방 저장 영역(13)에 먼저 저장하고, 다음으로 후방 저장 영역(14)에 저장하는 단계; 및
   상기 전방 저장 영역(13)의 상부 천정 영역에 위치되는 환기 시스템에 의해 챔버(5) 내부를 환기시킴으로써 고체 배설물을 건조시키는 단계로서, 상기 후방 저장 영역(14)의 끝벽(11)을 통해 공기를 끌어내고, 상기 소변 저장 영역(15)으로 상기 다공판(6)을 통해 공기를 끌어내리며, 상기 환기 시스템을 통해 배출되기 전 공기를 상기 다공판(6)을 통해 백업시키는, 상기 건조시키는 단계를 포함하는, 인분의 처리를 위한 방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 방법은 상기 챔버(5) 내에 간접 히팅 소스(7)를 제공하는 단계를 더 포함하는, 인분의 처리를 위한 방법.
3. 청구항 1에 있어서, 등변-삼각형 기반의 피라미드(6a) 형태의 상기 돌출부는 다면 기반 또는 둥근 기반 피라미드 또는 반구인, 인분의 처리를 위한 방법.
4. 배설물이 챔버(5)로 유입하도록 통하는 상부 개구를 구비하는 상기 챔버(5), 챔버 내부의 전체 폭 및 전체 길이를 가로질러 설치된 저장용 다공판(porous plate)(6)으로서, 상기 다공판(6)의 상부는 상기 상부 개구의 배출구(4, 4a)의 중심 아래에 수직으로 놓여진 등변-삼각형 기반의 피라미드(6a)의 형태로 돌출부를 가지며, 판(6)의 중심선에 수직으로 교차된 등변-삼각형 기반의 하부 측을 갖도록 특징을 이루는 상기 저장용 다공판, 및 아래쪽으로 더 경사지고, 그런 다음, 일련의 물결 주름들(6b)의 형태로 상부 개구로부터 수평으로 멀어지고, 그에 의해 배설물이 중력에 의해 상기 피라미드(6a) 및 상기 경사 아래로 이동하여 상기 판을 가로지르는, 상기 판(6)을 제공하는 단계; 및
   액체 소변이 상기 다공판(6)에서의 구멍들을 통해 상기 소변 저장 영역(15)으로 떨어지도록 하는 단계를 포함하는, 인분의 처리를 위한 장치로서,
   상기 챔버는 두 개의 고체 배설물 저장 영역들 즉 상기 상부 개구 아래에 위치된 전방 저장 영역(13) 및 상부 개구로부터 떨어져 위치된 후방 저장 영역(14)을 포함하며, 각 영역은 상기 물결 모양 판의 상부에서 수직 배플(6c)에 의해 분리되고, 고체 배설물을 전방 저장 영역(13)에 먼저 저장하고, 후방 저장 영역(14)에 다음으로 저장하며,
   상기 장치는 상기 전방 저장 영역(13)의 상부 천정 영역에 위치되는 환기 시스템에 의해 챔버 내부를 환기시킴으로써 고체 배설물 층들을 건조시키는 수단으로서, 상기 후방 저장 영역(14)의 끝벽(11)을 통해 공기를 끌어내고, 상기 소변 저장 영역(15)으로 상기 다공판(6)을 통해 공기를 끌어내리며, 상기 환기 시스템을 통해 배출되기 전 공기를 상기 다공판(6)을 통해 백업시키는, 상기 건조시키는 수단을 더 포함하는, 인분의 처리를 위한 장치.
5. 청구항 4에 있어서, 등변-삼각형 기반의 피라미드(6a) 형태의 상기 돌출부는 다면 기반 또는 둥근 기반 피라미드 또는 반구인, 인분의 처리를 위한 장치.
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 상부 개구는 위쪽으로-뾰족한(tapered) 내부를 갖는 보울(bowl)(1)에 의해 형성되며, 상기 상부 입구의 내부(inner) 둘레는 상기 보울(1)의 내부(interior) 둘레 보다 더 작고, 상기 보울(1)은 그 안에 경사진 내부 트로프(inclined inner trough)(2) 및 상기 경사진 내부 트로프(2)에 대향되는 수직 내부 트로프(vertical inner trough)(3)를 갖도록 제공되며, 그에 의해 상기 챔버(5)의 상부 개구로서 배출구(4)를 갖는 상기 트로프들(2, 3) 사이에서 경로를 제공하는, 인분의 처리를 위한 장치.
7. 청구항 4에 있어서,
   상기 상부 개구는 직사각형(oblong) 내부를 갖는 스콰트 팬(squat pan)(1a)에 의해 형성되며, 스콰트 팬(1a)은 경사진 내부 트로프(2a) 및 상기 경사진 내부 트로프(2a)에 대향하는 수직 내부 트로프(3a)를 그 안에 갖도록 제공되며, 그에 의해 상기 챔버(5)의 상부 개구로서 배출구(4a)를 갖는 상기 트로프들(2a, 3a) 사이에서 경로를 제공하는, 인분의 처리를 위한 장치.
8. 청구항 6 또는 7에 있어서,
   상기 경사진 내부 트로프(2, 2a)는 상기 내부의 상부 입구의 중심점에 수직으로 중심에 있는 하부 단부를 갖는, 인분의 처리를 위한 장치.
9. 청구항 4에 있어서, 상기 장치는 상기 챔버(5) 내에 간접 히트 소스(7)를 더 포함하는, 인분의 처리를 위한 장치.

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